專(zhuān)利名稱:用淺w形燃燒室組織油膜霧化燃燒的制作方法
一種用多孔噴油器與淺W型燃燒室相配合組織油膜霧化燃燒，屬于直接噴射式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒系統(tǒng)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，公知的直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒系統(tǒng)大都采用空間霧化燃燒，其主要手段是讓多孔噴油器的噴注與燃燒室的形狀相配合，以利于混合氣的形成，但這種燃燒方式也不夠完善，主要是混合氣形成不夠均勻，因?yàn)檩^長(zhǎng)的噴油持續(xù)期，產(chǎn)生邊噴油邊燃燒的現(xiàn)象，很難消除火包油的擴(kuò)散燃燒。由于燃油部分布在燃燒室的空間，缸內(nèi)燃燒一旦發(fā)生，直接參與燃燒的始燃量較多，就很難對(duì)爆壓、壓升率等加以控制。在燃燒中后期，由于對(duì)混合氣形成不利，易產(chǎn)生不完全燃燒、冒煙等。
本發(fā)明的目的在于，從組織油膜霧化燃燒出發(fā)。設(shè)計(jì)一種與多孔噴油器相配合的燃燒室。通過(guò)在燃燒室壁上形成油膜的方法來(lái)減少燃燒室的空間霧化燃油量，從而控制缸內(nèi)燃燒的始燃量。并且，選用噴油速率較高的噴油器，縮短噴油持續(xù)期，把著火點(diǎn)控制在上死點(diǎn)附近，實(shí)現(xiàn)降低爆壓，減少后燃和冒煙，使發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒得到改善。
本發(fā)明的構(gòu)思在于，直噴式油膜霧化燃燒，在組織混合氣形成及燃燒放熱方面，它既不同于傳統(tǒng)的空間霧化燃燒方式，也不同于M燃燒方式，即其特點(diǎn)為利用油膜，減少霧化量，控制始燃量。同時(shí)，縮短噴油持續(xù)期，力求在著火前把70～100%燃油噴入缸內(nèi)，并且，把著火點(diǎn)控制在上死點(diǎn)附近。組織油膜霧化燃燒主要靠多孔噴油器和燃燒室相配合。
上述的燃燒室具有大敞口淺W型的結(jié)構(gòu)，燃燒室的上口一般略帶收口，以防燃油從該處沖出去。燃燒室的環(huán)部至少由一段圓弧構(gòu)成，并且與燃燒室的錐部成切向連接。上述的環(huán)部究竟采用幾段圓弧或多大的圓弧半徑，必須滿足在該環(huán)部均勻地形成油膜的要求，該燃燒室錐部的錐角一般在145～150度范圍內(nèi)。其錐頭通常加工成圓弧形并高出活塞頂面，當(dāng)然錐頭也可保留錐尖并低于活塞頂面。
為了在上述的燃燒室的錐部和環(huán)部形成均勻的油膜，噴油器一般采用8～16孔的噴油器。其噴孔的夾角一般和上述燃燒室錐部的錐角相等或略小，但至多不能小于10度。這種噴油器針閥的承壓面積比較小，因此，具有較高的噴油率。上述的噴油器噴出的燃油有相當(dāng)數(shù)量涂布在上述燃燒室的下錐部和環(huán)部形成油膜，其余燃油仍分布在該燃燒室的空間。這就是組織油膜霧化燃燒的關(guān)鍵所在。
附圖是X4-3型燃燒室結(jié)構(gòu)及與油束的配合示意圖。
下面是本發(fā)明的最佳實(shí)施例，通過(guò)對(duì)該實(shí)施例的描述和附圖給出本發(fā)明的細(xì)節(jié)。
對(duì)于組織直噴式油膜霧化燃燒，試驗(yàn)用發(fā)動(dòng)機(jī)之一是二沖積回流掃氣中速單缸柴油機(jī)，缸徑D＝150毫米，行程S＝225毫米，轉(zhuǎn)速n＝750轉(zhuǎn)/分，持續(xù)功率Ne＝35.25馬力，壓縮比ε＝15。如圖所示，部件〔1〕是活塞，淺W燃燒室就設(shè)置在活塞頂部，并對(duì)其中心成對(duì)稱布置，圖中的活塞〔1〕處于上死點(diǎn)位置。部件〔2〕是噴油器，部件〔3〕是氣缸蓋噴油器〔2〕就安裝在氣缸蓋〔3〕上，并位于淺W燃燒室中心的正上方，部件〔4〕是氣缸。
該實(shí)施例的主要構(gòu)成之一是X4-3型淺W燃燒室，其形狀和主要尺寸應(yīng)有利于在其錐部〔1c〕的下部和環(huán)部〔1b〕形成既薄、面積又大的油膜。燃燒室的上口是略帶收口的，直徑dk＝0.84D，一般為(0.81～0.85)D，錐部〔1c〕的錐角α＝150度，一般為145～150度，h是燃燒室的深度。S0是活塞位于上死點(diǎn)時(shí)的頂隙，一般h/D＝0.074～0.087，S0/h＝0.4～0.6。油束在錐部〔1c〕上內(nèi)落點(diǎn)的直徑d1＝(0.30～0.45)dk，環(huán)部〔1b〕的圓弧半徑R＝8毫米，一般，R≤h。該圓弧的圓心直徑d2＝112毫米。圖中，示出噴油器油束中心線的夾角β＝145度，一般β＝α～(α-(5～10°))。
該實(shí)施例的主要構(gòu)成之二是噴油器，其型號(hào)為DG145S825，即噴孔數(shù)×噴孔直徑×噴孔夾角＝8×0.25×145°，啟噴壓力P＝300Kg/cm2。上述的噴油器具有粗針、小壓力室的結(jié)構(gòu)，即針?lè)サ某袎好娣e比較小，在彈簧受力不變的情況下，啟噴壓力提高到300Kg/cm2，使噴油持續(xù)期縮短，但針?lè)サ穆渥佑|應(yīng)力較小，噴油器的壽命還能提高。此外，噴油泵的型號(hào)為BH3Ⅲ型，柱塞直徑dp＝12毫米，柱塞行程Sp＝10毫米，燃油量Q＝38毫升/200次。供油提前角θ＝14～15度曲柄轉(zhuǎn)角。
本發(fā)明的效果是，上述的油膜霧化燃燒主要靠多孔噴油器把一決量的燃油噴射到燃燒室壁上形成油膜，來(lái)減少空間霧化的燃油量，以控制始燃量。由于縮短了噴油持續(xù)期，在著火前把大部分燃油噴入缸內(nèi)，又把著火點(diǎn)控制在上死點(diǎn)附近，在主燃期內(nèi)，使油氣混合速率和燃燒速率相匹配，從而使整個(gè)燃燒過(guò)程得到改善，這種燃燒具有爆壓低，油耗低，煙度低，空氣利用率高的明顯效果。
權(quán)利要求
1.屬于直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒系統(tǒng)，一種用設(shè)置在中速柴油機(jī)活塞頂部的淺W型燃燒室與多孔噴油器[2]的噴束形狀相匹配組織直噴式缸內(nèi)油膜燃燒的方法，其特征在于，A、在活塞位于上死點(diǎn)時(shí)，上述的噴油器[2]應(yīng)當(dāng)使其噴束在上述的燃燒室錐部[1C]上的內(nèi)落點(diǎn)在直徑d1=(0.3～0.45)dk的位置，B、在氣缸內(nèi)著火前，上述的噴油器[2]已經(jīng)把70～100%的燃油噴入氣缸。
2.屬于直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒系統(tǒng)，一種用設(shè)置在中速柴油機(jī)活塞頂部的淺W型燃燒室與多孔噴油器〔2〕的噴束形狀相匹配組織直噴式缸內(nèi)油膜燃燒的方法所使用的燃燒系統(tǒng)，其特征在于，A、上述的燃燒室的主要尺寸關(guān)系為直徑dk＝(0.81～0.85)D，深度h＝(0.074～0.087)D，圓弧半徑R≤h，錐角α＝145～150度，頂隙S0＝(0.4～0.6)h，B、上述的噴油器〔2〕采用8～16個(gè)噴孔，噴油器〔2〕的噴孔夾角β應(yīng)當(dāng)比上述的燃燒室錐部〔1C〕的錐角α小0～10度。
專(zhuān)利摘要
一種采用多孔噴油器與燃燒室相配合組織油膜霧化燃燒的方式，屬于直噴式發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒系統(tǒng)。其主要構(gòu)成為采用大敞口淺W形燃燒室和小承壓面積比、小壓力室多孔噴油器。噴孔的夾角十分接近燃燒室的錐角，以便于把一定數(shù)量的燃油噴射到燃燒室壁上，形成油膜，其余燃油仍分布在燃燒室空間，從而實(shí)現(xiàn)油膜霧化燃燒。這種燃燒方式，既能降低爆壓，又能減少后燃和冒煙。
文檔編號(hào)F02F3/26GK86104092SQ86104092
公開(kāi)日1987年9月16日 申請(qǐng)日期1986年6月18日
發(fā)明者胡國(guó)棟, 許鋒 申請(qǐng)人:大連工學(xué)院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan